一洲胖、概述
程序中的所有數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中都是以二進(jìn)制的形式儲(chǔ)存的休傍。除了常見(jiàn)的算術(shù)運(yùn)算符:+ - * / %
搭儒,還有位運(yùn)算:& | ^ ~ >> <<
沪悲,就是直接對(duì)整數(shù)在內(nèi)存中的二進(jìn)制位進(jìn)行操作获洲。接下來(lái)以C語(yǔ)言為例介紹,其它語(yǔ)言大同小異殿如。
二贡珊、按位與(&)
又叫 and
運(yùn)算,用符號(hào) &
表示涉馁,計(jì)算方式如下:
1 & 1 = 1
, 0 & 1 = 0
, 0 & 0 = 0
布爾類(lèi)型中门岔,1
表示真,0
表示假烤送,所以可以用高中數(shù)學(xué)那句話來(lái)記:同真為真寒随,一假為假
。
舉個(gè)例子:3 & 5 = 1
,運(yùn)算過(guò)程如下:
0 1 1 ---> 3
& 1 0 1 ---> 5
--------
0 0 1 ---> 1
三妻往、按位或 (|)
又叫 or
運(yùn)算互艾,用符號(hào) |
表示,運(yùn)算方式:
1 | 1 = 1
, 1 | 0 = 1
, 0 | 0 = 0
記為:一真為真讯泣,同假為假
舉例:3 | 5 = 7
, 運(yùn)算過(guò)程:
0 1 1 ---> 3
| 1 0 1 ---> 5
--------
1 1 1 ---> 7
四纫普、按位異或(^)
又叫 xor
運(yùn)算,用符號(hào) ^
表示好渠,注意這里不是數(shù)學(xué)表達(dá)里面的次方的意思局嘁,運(yùn)算方式:
1 ^ 1 = 0
, 1 ^ 0 = 1
, 0 ^ 0 = 0
這種運(yùn)算也較為特殊,記為:同為假晦墙,異為真
舉例:3 ^ 5 = 6
, 運(yùn)算過(guò)程:
0 1 1 ---> 3
^ 1 0 1 ---> 5
---------
1 1 0 ---> 6
簡(jiǎn)單應(yīng)用
1悦昵、交換變量值
異或運(yùn)算有如下特性:
a ^ b ^a = b
, a ^ b ^ b =a
因此可以用于程序中的變量值交換,C語(yǔ)言中晌畅,我們可能經(jīng)常這樣交換變量值:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 3, b = 5;
int temp; /*定義一個(gè)臨時(shí)變量用于交換方便*/
temp = a;
a = b;
b = temp;
printf("a = %d, b = %d", a, b); /*輸出結(jié)果為:a = 5, b = 3 實(shí)現(xiàn)了變量值的交換*/
}
但是以后我們可以這樣實(shí)現(xiàn):
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 3, b = 5;
a ^= b; /*等同于:a = a ^ b 之后會(huì)講*/
b = a ^ b; /*這時(shí) a ^ b 等于 原來(lái) a 的值*/
a ^= b; /*a = a ^ b*/
printf("a = %d, b = %d", a, b);
}
a, b 為負(fù)數(shù)時(shí)同樣適用但指,但位運(yùn)算只適用于整型,浮點(diǎn)數(shù)不可用
2抗楔、簡(jiǎn)單加密
例如棋凳,你想傳輸一條信息給Ta,信息為:5201314
连躏,密碼為:1998
剩岳,使用如下代碼加密:
5201314 ^ 1998
結(jié)果為 5200492
,想要查看原信息入热,使用密碼查看:
5200492 ^ 1998
這樣就生成了原數(shù)字:5201314
.
五拍棕、按位取反(~)
又叫 not
運(yùn)算,即將二進(jìn)制位中 0
和 1
全部取反勺良,運(yùn)算方式為:
~ 1 = 0
, ~ 0 = 1
記為:0 變 1绰播,1 變 0
舉例:~5 = -6
, 運(yùn)算過(guò)程:
~ 00000000 00000000 00000000 00000101 ---> 5
---------------------------------------
11111111 11111111 11111111 11111010 ---> -6
注意變量如果定義是無(wú)符號(hào)短整型
unsigned short
,~5
將不再是-6
尚困,而是65530
蠢箩。
還有一個(gè)規(guī)律是正整數(shù)取反后結(jié)果是原數(shù)加一后取相反數(shù),負(fù)數(shù)一樣事甜。
還要注意不要和邏輯運(yùn)算符!
搞混谬泌,! 1 = 0
,! 1234 = 0
,! 0 = 1
,即只有真(1)
與假(0)
兩種逻谦。
六掌实、移位運(yùn)算
顧名思義,移位即將數(shù)據(jù)的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行向左或向右平移一定的位數(shù)跨跨,然后得到新的數(shù)據(jù)潮峦,移位分為左移位和右移位囱皿。
1、左移位(<<)
將數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制忱嘹,所有位向左平移嘱腥,高位(左端)舍棄,低位(右端)空位補(bǔ) 0
拘悦,格式為:
需要移位的數(shù)據(jù) << 需要移動(dòng)的位數(shù)
舉例:5 << 2 =20
齿兔,運(yùn)算過(guò)程:
00000000 00000000 00000000 00000101 ---> 5
-------------------------------------
00000000 00000000 00000000 00010100 ---> 20
右移位的數(shù)學(xué)意義是,原數(shù)左移 n 位础米,相當(dāng)于原數(shù)乘以 2 的 n 次方
2分苇、右移位
將數(shù)據(jù)的二進(jìn)制所有位向右移位,低位舍棄屁桑,高位補(bǔ) 0
(負(fù)數(shù)補(bǔ) 1
)医寿,格式:
需要移位的數(shù)據(jù) >> 需要移動(dòng)的位數(shù)
舉例:5 >> 2 = 1
,運(yùn)算過(guò)程:
00000000 00000000 00000000 00000101 ---> 5
-------------------------------------
00000000 00000000 00000000 00000001 ---> 1
負(fù)數(shù)情況:-6 >> 2 = -2
蘑斧,運(yùn)算過(guò)程:
11111111 11111111 11111111 11111010 ---> -6
-------------------------------------
11111111 11111111 11111111 11111110 ---> -2
右移位的數(shù)學(xué)意義是靖秩,相當(dāng)于原數(shù)除以 2 的 n 次方
七、復(fù)合賦值符
算術(shù)運(yùn)算中有復(fù)合賦值符:+= -+ *= /= %=
竖瘾,位運(yùn)算也有對(duì)應(yīng)的復(fù)合賦值:&= |= ^= >>= <<=
(注意沒(méi)有 ~=
)沟突,運(yùn)算一樣:
a &= b
等價(jià)于 a = a & b
以此類(lèi)推